JP2516638B2 - Accident position detection method for electric current path - Google Patents
Accident position detection method for electric current pathInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明はシングルモード光ファイバにより直列に接続
されたファラディ素子を主体にして、電流路の事故位置
を検出する方法に関する。The present invention relates to a method for detecting a fault position in a current path, mainly using a Faraday element connected in series by a single mode optical fiber.
『従来の技術』 従来、ファラディ素子利用による光磁場センサを電流
計測に応用して、事故位置をも含めた電流路の短絡事故
を検出することが行なわれており、その検出手段の一例
として、第2図に示す方法がある。"Prior Art" Conventionally, an optical magnetic field sensor using a Faraday element has been applied to current measurement to detect a short circuit accident in a current path including an accident position. There is a method shown in FIG.
第2図の手段は、電流路(電力ケーブル)Ec上の各測
定部P1、P2に取りつけられた光磁場センサS1、S2と、電
気・光変換器E/Oおよび光・電変換器O/Eと、これら光磁
場センサS1、S2、電気・光変換器E/O、光・電気変換器O
/Eを相互に接続している光ファイバF1、F2と、移相判定
部D1、D2とで構成されている。The means shown in FIG. 2 are the optical magnetic field sensors S 1 and S 2 attached to the measuring parts P 1 and P 2 on the current path (power cable) E c , the electric / optical converter E / O and the optical / electrical converter E / O. Electrical converter O / E and these optical magnetic field sensors S 1 , S 2 , electrical / optical converter E / O, optical / electrical converter O
It is composed of optical fibers F 1 and F 2 that connect / E to each other and phase shift determination units D 1 and D 2 .
第2図の手段において、電流路Ecに短絡事故が生じた
場合、つぎのようになる。In the means of FIG. 2, when a short circuit accident occurs in the current path E c , the following is done.
例えば、電流路Ecの測定部P1、P2間で短絡事故が発生
した場合は、交流電流が位置P1、P2上で互いに逆向きに
流れて逆位相となるため、光磁場センサS1、S2のファラ
ディ回転角が逆位相となり、上記測定部P1、P2間の外で
短絡事故が発生した場合は、交流電流が測定部P1、P2上
で同一の向きに流れて同位相となるため、光磁場センサ
S1、S2のファラディ回転角が同位相となる。For example, if a short-circuit accident occurs between the measurement parts P 1 and P 2 of the current path E c , the alternating currents flow in opposite directions on the positions P 1 and P 2 and have opposite phases. If the Faraday rotation angles of S 1 and S 2 are in opposite phases and a short-circuit accident occurs outside the measuring parts P 1 and P 2 , the alternating current is directed in the same direction on the measuring parts P 1 and P 2. Since they flow in the same phase, the optical magnetic field sensor
The Faraday rotation angles of S 1 and S 2 are in phase.
したがって、電流路Ecでの事故発生時、上記位相の比
較により、その事故位置がP1、P2間であるか、P1、P2間
の外であるかが判定できる。Therefore, when an accident occurs in the current path E c, the comparison of the phase, or the accident position is between P 1, P 2, it can be determined whether the outside between the P 1, P 2 is.
第3図の手段は、上述した第2図の原理に基づき、電
流路Ecの測定部P1、P2、P3……(三箇所以上)に応じて
光磁場センサS1、S2、S3……を設けたものであるが、こ
の場合も、相互に隣接する各測定部P1、P2、P3……の位
相を比較することにより、電流路Ecの事故位置が判明す
る。The means shown in FIG. 3 is based on the principle of FIG. 2 described above, and the optical magnetic field sensors S 1 , S 2 are arranged in accordance with the measurement parts P 1 , P 2 , P 3 (at least three points) of the current path E c. , S 3 ... are provided, but in this case as well, the accident position of the current path E c can be determined by comparing the phases of the adjacent measuring parts P 1 , P 2 , P 3 .... Prove.
『発明が解決しようとする問題点』 上述した従来技術の場合、測定点(測定部P1、P2、P3
……)ごとに電気・光変換器、光・電気変換器、位相判
定装置、信号伝送路などが必要となり、その結果、電流
路のように長尺の区間を区分して、多くの測定点を設定
するものでは、事故位置検出のための設備が複雑かつ大
がかりとなり、各構成部品、個々の組立手数などを併せ
た総体的な経済負担が大きくなるため、電流路の保守、
点検が容易でない。[Problems to be Solved by the Invention] In the case of the above-mentioned conventional technique, the measuring points (measuring points P 1 , P 2 , P 3
......) Each requires an electrical / optical converter, an optical / electrical converter, a phase determination device, a signal transmission line, etc. As a result, a long section such as a current line is divided into many measurement points. With this setting, the equipment for detecting the accident position becomes complicated and large-scale, and the total economic burden including each component, individual assembly labor, etc. increases, so maintenance of the current path,
Not easy to check.
本発明は、上述した従来例の問題点を解消するため、
簡易かつ経済的な手段により、電流路の短絡事故位置が
検出できる方法を提供しようとするものである。The present invention, in order to solve the problems of the conventional example described above,
It is an object of the present invention to provide a method capable of detecting a short circuit accident position in a current path by a simple and economical means.
『問題点を解決するための手段』 本発明に係る電流路の事故位置検出方法は、長さ方向
に間隔をおいて電流路に複数の測定部を設定するととも
に、シングルモード伝送型の光ファイバを介して直列に
接続された複数のファラディ素子を、上記電流路の各測
定部と対応させてその電流路沿いに配置しておき、当該
電流路において、いずれかの測定部間で短絡事故が生じ
たとき、偏波光が全てのファラディ素子を通過すること
により得られる各ファラディ素子のファラディ回転角の
総和と、上記電流路の両端にある基準ファラディ素子の
ファラディ回転角とを比較して、事故を起こした測定部
を検出することを特徴として、所期の目的を達成する。[Means for Solving Problems] A method for detecting a fault position in a current path according to the present invention is a method for setting a plurality of measurement units in a current path at intervals in a length direction and a single mode transmission type optical fiber. A plurality of Faraday elements connected in series via the above are arranged along the current path corresponding to each measurement section of the current path, and a short circuit accident occurs between any of the measurement sections in the current path. When it occurs, the total Faraday rotation angle of each Faraday element obtained by passing the polarized light through all Faraday elements is compared with the Faraday rotation angles of the reference Faraday elements at both ends of the current path, and the accident The object of the invention is achieved by detecting the measurement unit that has caused.
『実施例』 以下、図面を参照して、本発明方法の一実施例を説明
する。[Example] An example of the method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図において、1は長さ方向に区分された複数の測
定部P1、P2、P3を有する電流路である。In FIG. 1, reference numeral 1 is a current path having a plurality of measuring parts P 1 , P 2 , P 3 divided in the length direction.
10、11、12は検光子、20、21、30、40、42はファラデ
ィ素子、50、51、52は偏光子、60、61、62は発光部、7
0、71、72は受光部である。10, 11, 12 are analyzers, 20, 21, 30, 40, 42 are Faraday elements, 50, 51, 52 are polarizers, 60, 61, 62 are light emitting parts, 7
Reference numerals 0, 71, and 72 are light receiving portions.
80は電子的ないし電気的な比較演算機能を有する判定
器である。Reference numeral 80 is a judgment device having an electronic or electric comparison calculation function.
90、91、92はシングルモード伝送型の光ファイバであ
る。90, 91, and 92 are single-mode transmission type optical fibers.
第1図において複数のファラディ素子20、30、40は、
光ファイバ90を介して直列に接続されているとともに、
各測定部P1、P2、P3に対応して電流路1沿いに配置され
ている。In FIG. 1, the plurality of Faraday elements 20, 30, 40 are
While connected in series via the optical fiber 90,
It is arranged along the current path 1 corresponding to each of the measuring parts P 1 , P 2 and P 3 .
ファラディ素子40と発光部60との間には、偏光子50が
介在され、これらファラディ素子40と偏光子50、偏光子
50と発光部60とが、それぞれ光ファイバ90を介して接続
されている。A polarizer 50 is interposed between the Faraday element 40 and the light emitting unit 60, and the Faraday element 40, the polarizer 50, and the polarizer 50 are interposed.
The light emitting section 60 and the light emitting section 60 are connected to each other via an optical fiber 90.
ファラディ素子20と受光部70との間には、偏光子50の
偏光軸に対して45゜の光学的バイアスが設定された検光
子10が介在され、これらファラディ素子20と検光子10、
検光子10と受光部70とが、それぞれ光ファイバ90を介し
て接続されている。Between the Faraday element 20 and the light receiving section 70, an analyzer 10 in which an optical bias of 45 ° is set with respect to the polarization axis of the polarizer 50 is interposed, and the Faraday element 20 and the analyzer 10,
The analyzer 10 and the light receiving section 70 are connected to each other via an optical fiber 90.
かくて、発光部60から受光部70にわたる光学的な伝送
系が構成されている。Thus, an optical transmission system from the light emitting unit 60 to the light receiving unit 70 is configured.
電流路1の一端部に位置する測定部P1において、ファ
ラディ素子20と相互に隣接して配置されたファラディ素
子21と受光部71との間には、45゜の光学的バイアスが設
定された検光子11が介在され、そのファラディ素子21と
発光部61との間には、偏光子51が介在され、これらファ
ラディ素子21と検光子11、検光子11と受光部71、および
ファラディ素子21と偏光子51、偏光子51と発光部61とが
それぞれ光ファイバ91を介して接続され、かくて、発光
部61から受光部71にわたる光学的な伝送系が構成されて
いる。In the measurement section P 1 located at one end of the current path 1, an optical bias of 45 ° was set between the Faraday element 21 and the light receiving section 71 which are arranged adjacent to the Faraday element 20. An analyzer 11 is interposed, and a polarizer 51 is interposed between the Faraday element 21 and the light emitting section 61, and the Faraday element 21 and the analyzer 11, the analyzer 11 and the light receiving section 71, and the Faraday element 21. The polarizer 51, the polarizer 51, and the light emitting unit 61 are connected to each other via the optical fiber 91, thus forming an optical transmission system from the light emitting unit 61 to the light receiving unit 71.
電流路1の他端部に位置する測定部P3において、ファ
ラディ素子40と相互に隣接して配置されたファラディ素
子42と受光部72との間には、45゜の光学的バイアスが設
定された検光子12が介在され、そのファラディ素子42と
発光部62との間には、偏光子52が介在され、これらファ
ラディ素子42と検光子12、検光子12と受光部72、および
ファラディ素子42と偏光子52、偏光子52と発光部62とが
それぞれ光ファイバ92を介して接続され、かくて、発光
部62から受光部72にわたる光学的な伝送系が構成されて
いる。In the measurement section P 3 located at the other end of the current path 1, an optical bias of 45 ° is set between the Faraday element 42 and the light receiving section 72, which are arranged adjacent to the Faraday element 40. The analyzer 12 is interposed, and the Faraday element 42 and the light emitting section 62 are provided with a polarizer 52. The Faraday element 42 and the analyzer 12, the analyzer 12 and the light receiving section 72, and the Faraday element 42. And the polarizer 52, and the polarizer 52 and the light emitting section 62 are connected to each other via the optical fiber 92, thus forming an optical transmission system from the light emitting section 62 to the light receiving section 72.
上述した各受光部70、71、72は判定器80にそれぞれ接
続されている。Each of the above-described light receiving units 70, 71, 72 is connected to the determiner 80.
第1図の実施例において、例えば、測定部P1、P2間で
短絡事故が発生した場合、測定部P1には短絡事故I1が流
れ、測定部P2、P3には短絡電流I2が流れ、その結果、フ
ァラディ素子20、21には短絡事故I1に比例したファイデ
ィ回転角θ1が、ファラディ素子30、40、42には短絡電
流I2に比例したファラディ回転角θ2がそれぞれ生じ
る。In the embodiment of FIG. 1, for example, if the short circuit between the measuring unit P 1, P 2 is generated, the short circuit I 1 flows in the measuring unit P 1, the measuring unit P 2, the P 3 short-circuit current I 2 flows, and as a result, the Faraday rotation angle θ 1 proportional to the short-circuit accident I 1 is applied to the Faraday elements 20 and 21, and the Faraday rotation angle θ 2 proportional to the short-circuit current I 2 is applied to the Faraday elements 30, 40 and 42. Occurs respectively.
この際、シングルモード伝送型の各光ファイバ90、9
1、92を伝送する偏波光が、それぞれ検光子10、11、12
により強度変調されるので、各受光部70、71、72の出力
変化は、それぞれθ=θ1+2θ2、θ1、θ2に比例す
る。At this time, each single mode transmission type optical fiber 90, 9
Polarized light transmitting 1 and 92 are analyzed by analyzers 10, 11, and 12, respectively.
Since the intensity is modulated by, the output change of each of the light receiving units 70, 71, 72 is proportional to θ = θ 1 + 2θ 2 , θ 1 , θ 2 .
ここで判定器80は、θ−3θ2、θ1−θ2を式のご
とく比較演算する。Here, the determiner 80 performs a comparison calculation of θ−3θ 2 and θ 1 −θ 2 as in the formula.
判定器80によるθ−3θ2:θ1−θ2の比が1のとき
は、電流路1の短絡事故が測定部P1、P2間で発生したこ
とを意味する。 Determiner by 80 θ-3θ 2: When the ratio of theta 1 - [theta] 2 is 1, which means that short-circuit accident current path 1 occurs between the measuring unit P 1, P 2.
同様に、電流路1の測定部P2、P3間で短絡事故が発生
した場合、各受光部70、71、72の出力変化は、それぞれ
θ=2θ1+θ2、θ1、θ2に比例するようになり、判定
器80は式の比較演算を行なう。Similarly, when a short circuit accident occurs between the measurement parts P 2 and P 3 of the current path 1, the output changes of the light receiving parts 70, 71 and 72 are θ = 2θ 1 + θ 2 , θ 1 and θ 2 , respectively. It becomes proportional, and the determiner 80 performs the comparison operation of the equation.
上記式のごとく比が2のときは、電流路1の短絡事
故が測定部材P2、P3間で発生したことを意味する。 When the ratio is 2 as in the above equation, it means that a short circuit accident of the current path 1 has occurred between the measuring members P 2 and P 3 .
一般に、電流路の短絡事においては、 |θ1|≠|θ2|である。Generally, in the case of a short circuit in the current path, | θ 1 | ≠ | θ 2 |.
仮に|θ1|=|θ2|であるとしても、θ1とθ2との
極性が逆であるので、θ1−θ2≠0となり、かかる判定
方法では常に有効である。Even if | θ 1 | = | θ 2 |, since the polarities of θ 1 and θ 2 are opposite, θ 1 −θ 2 ≠ 0, and this determination method is always effective.
なお、電流路1の短絡事故が測定部P1〜P3外で発生し
たときは、θ1=θ2となるので、これにより測定部P1〜
P3外での短絡事故であることが判明する。When a short-circuit accident in the current path 1 occurs outside the measuring parts P 1 to P 3 , θ 1 = θ 2 , so that the measuring part P 1 to
It turns out to be a short circuit accident outside P 3 .
その他、電流路1の測定部がP1、P2……PNのごとく多
数ある場合は以下のようになる。In addition, if there are a large number of measuring parts of the current path 1 such as P 1 , P 2 ... P N , it becomes as follows.
すなわち、かかる電流路1におけるθが式の通りで
あるとする。That is, θ in the current path 1 is given by the equation.
当該電流路1において、例えば測定部Pi、Pi+1間で短
絡事故が発生したとき、θは式のようになる。 In the current path 1, for example, when a short circuit accident occurs between the measurement units P i and P i + 1 , θ is given by the formula.
θ=i・θ1+(N−i)θN …… 上記の式を式(判定器)に基づいて演算すること
により、短絡事故が測定部Pi、Pi+1間で発生したことが
判明する。θ = i · θ 1 + (N−i) θ N …… By calculating the above formula based on the formula (judgment device), a short circuit accident has occurred between the measuring parts P i and P i + 1. Turns out.
このように、本発明に係る電流路の事故位置検出方法
では、これに用いる判定器の構成をわずか変更すること
により、任意数の測定部に対応することができ、しか
も、光ファイバを用いたことにより、長距離(長大な電
流路)の測定区間にわたる事故位置の検出が行なる。 As described above, in the current path fault position detection method according to the present invention, it is possible to deal with an arbitrary number of measurement units by slightly changing the configuration of the determination device used for this, and furthermore, the optical fiber is used. As a result, the accident position can be detected over a long-distance (long current path) measurement section.
『発明の効果』 以上説明した通り、本発明方法によるときは、各ファ
ラディ素子のファラディ回転角の総和と、基準ファラデ
ィ素子のファラディ回転角とを比較して、電流路の事故
位置を検出するとき、電流路の各測定部ごとに電気・光
変換器、光・電気変換器、位相判定装置、信号伝送路な
どを備える必要がなく、したがって、電流路の事故位置
を検出するための設備が簡易かつ経済的となり、電流路
の保守、点検も簡易に行なえるようになる。[Effects of the Invention] As described above, according to the method of the present invention, when the sum of the Faraday rotation angles of each Faraday element is compared with the Faraday rotation angle of the reference Faraday element to detect the accident position of the current path. It is not necessary to equip each measuring part of the current path with an electrical / optical converter, an optical / electrical converter, a phase determination device, a signal transmission path, etc. Therefore, the equipment for detecting the fault position of the current path is simple. It will also be economical and the maintenance and inspection of the current path will be easy.
第1図は本発明方法の一実施例を略示した説明図、第2
図、第3図は従来法を略示した説明図である。 1……電流路 10、11、12……検光子 20、21、30、40、42……ファラディ素子 90、91、92……光ファイバ 51、52、53……偏光子 61、62、63……発光部 71、72、73……受光部 80……判定器 61、62、63……発光部 P1〜P3……測定部FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an embodiment of the method of the present invention, and FIG.
FIG. 3 and FIG. 3 are explanatory views schematically showing the conventional method. 1 ... current path 10, 11, 12 ... analyzer 20, 21, 30, 40, 42 ... Faraday element 90, 91, 92 ... optical fiber 51, 52, 53 ... polarizer 61, 62, 63 ...... Light emitting part 71, 72, 73 …… Light receiving part 80 …… Judger 61, 62, 63 …… Light emitting part P 1 to P 3 …… Measuring part
Claims (1)
定部を設定するとともに、シングルモード伝送型の光フ
ァイバを介して直列に接続された複数のファラディ素子
を、上記電流路の各測定部と対応させてその電流路沿い
に配置しておき、当該電流路において、いずれかの測定
部間で短絡事故が生じたとき、偏波光が全てのファラデ
ィ素子を通過することにより得られる各ファラディ素子
のファラディ回転角の総和と、上記電流路の両端にある
基準ファラディ素子のファラディ回転角とを比較して、
事故を起こした測定部を検出することを特徴とする電流
路の事故位置検出方法。1. A plurality of measuring units are set in the current path at intervals in the length direction, and a plurality of Faraday elements connected in series via a single mode transmission type optical fiber are connected to the current path. It is placed along the current path corresponding to each measurement section, and when a short circuit accident occurs between any of the measurement sections in the current path, polarized light can be obtained by passing through all Faraday elements. Compare the sum of the Faraday rotation angles of each Faraday element and the Faraday rotation angles of the reference Faraday elements at both ends of the current path,
A method for detecting an accident position in a current path, which is characterized by detecting a measuring unit that has caused an accident.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62202753A JP2516638B2 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Accident position detection method for electric current path |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62202753A JP2516638B2 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Accident position detection method for electric current path |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6444869A JPS6444869A (en) | 1989-02-17 |
| JP2516638B2 true JP2516638B2 (en) | 1996-07-24 |
Family
ID=16462595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62202753A Expired - Lifetime JP2516638B2 (en) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Accident position detection method for electric current path |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516638B2 (en) |
-
1987
- 1987-08-14 JP JP62202753A patent/JP2516638B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6444869A (en) | 1989-02-17 |
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